Efectos de una sesión de ejercicio aeróbico sobre las correlaciones no lineales del cerebro en reposo (Effects of an aerobic exercise session on non-linear correlations of resting brain)

  • Fernando Maureira Cid Universidad Metropolitana de Ciencias de la Educación
Palabras clave: Ejercicio físico, electroencefalografía, exponente de Hurst, estado de reposo, ojos cerrados., (Physical exercise, electroencephalography, Hurst exponent, resting state, closed eyes)

Resumen

 

 

En las últimas décadas, se ha estudiado la señal del electroencefalograma como una serie de tiempo con dinámicas no lineales. El objetivo de la presente investigación fue determinar los efectos del ejercicio físico sobre el número de correlaciones de la actividad no lineal de las diversas ondas cerebrales en estado basal. La muestra estuvo constituida por 12 varones voluntarios (seis experimentales y seis controles). El registro de la actividad cerebral se realizó con un dispositivo cerebro-interfaz Emotiv Epoc® mientras los estudiantes permanecían dos minutos sentados, relajados y con los ojos cerrados. Los registros se realizaron antes y después de un trabajo aeróbico de 30 minutos. Los resultados muestran que el número de correlaciones entre los exponentes de Hurst presentan modificaciones similares entre el grupo experimental y control en las ondas delta, beta y gamma. En las ondas theta existe mayor número de modificaciones en el grupo experimental (100% v/s 83.3%), situación más acentuada en alfa (83.3% v/s 16.7%). En conclusión, la intervención con 30 minutos de ejercicio físico aeróbico muestra efectos sobre el número de correlaciones entre los exponentes de Hurst en estado de reposo con los ojos cerrados en ondas theta y alfa. Los efectos son menos notorios o no presentan un patrón discriminativo en las ondas delta, beta y gamma. 

Abstract. In recent decades, the electroencephalogram signal has been studied as a time series with non-linear dynamics. The aim of this research was to determine the effects of physical exercise on the number of correlations of non-linear activity of the various brain waves at baseline. The sample consisted of 12 male volunteers (six experimental and six controls). The recording of brain activity was performed through a brain-interface device Emotiv Epoc® while the students remain seated, relaxed and with their eyes closed for two minutes. The logs were performed before and after 30-minutes of aerobic exercise. The results show that the number of correlations between the Hurst exponents show similar modifications between the experimental group and control group in the delta, beta and gamma waves. In theta waves there are a greater number of modifications in the experimental group (100% v/s 83.3%), a more pronounced situation in alpha (83.3% v/s 16.7%). In conclusion, the intervention with 30-minutes of aerobic physical exercise shows effects on the number of correlations for theta and alpha waves between the Hurst exponents at rest. The effects are less noticeable or do not show a discriminatory pattern in delta, beta and gamma waves.

Biografía del autor/a

Fernando Maureira Cid, Universidad Metropolitana de Ciencias de la Educación
Departamento de Educación Física, Deportes y Recreación

Citas

Bear, M., Connors, B., & Paradiso, M. (2016). Neurociencia, la exploración del cerebro. Madrid: Wolters Kluver.

Bondarenko, N. (2007). El lenguaje y la teoría del caos. Opción, 23(53), 38-51.

Chauhan, P., & Preetam, M. (2016). Brain waves and sleep science. Intl J Engg Sci Adv Research, 2(1), 33-36.

Díaz, H., Maureira, F., Cohen, E., Córdova, F., Palominos, F., Otárola, J., et al. (2015). Individual differences in the orden/chaos balance of the brain self-organization. Annals of Data Science, 2(4), 421-438. doi: https://doi.org/10.1007/s40745-015-0051-y

Díaz, H., Maureira, F., & Córdova, F. (2017). Temporal scaling and inter-individual hemispheric asymmetry of chaos estimation from EEG time series. Procedia Computer Science, 122, 339-345. doi: https://doi.org/10.1016/j.procs.2017.11.378

Engchuan, P., Wongsuphasawat, K., & Sittiprapaporn, P. (2017). Changes of EEG power spectra in bench press weight training exercise. Electrical Engineering/Electronics, Computer, Telecommunications and Information Technology (ECTI-CON), 2017 14th International Conference on Phuket, Thailand. doi: 10.1109/ECTICon.2017.8096161

Flores, F., Maureira, F., Díaz, H., & Navarro, B. (2020). Modificaciones neurofisiológicas de ondas beta durante un test atencional tras una intervención de ejercicio físico. Cultura, Ciencia y Deporte, 15(44), 201-211. doi: http://dx.doi.org/10.12800/ccd.v15i44.1462

Flores, F., Maureira, F., Díaz, H., Navarro, B., Gavotto, O., & Matheu, A. (2019). Efectos de una sesión de ejercicio físico sobre la actividad neurofisiológica durante la resolución de una prueba de atención selectiva. Retos, 36, 390-396.

Ftaiti, F., Kacem, A., Jaidane, N., Tabka, Z., & Dogui, M. (2010). Changes in EEG activity before and after exhaustive exercise in sedentary women in neutral and hot environments. Applied Ergonomic, 41(6), 806-811. doi: https://doi.org/10.1016/j.apergo.2010.01.008

Fumoto, M., Oshima, T., Kamiya, K., Kikuchi, H., Seki, Y., Nakatani, Y. et al. (2010). Ventral prefrontal cortex and serotonergic system activation during pedaling exercise induces negative mood improvement and increased Alpha band in EEG. Behavioural Brain Research, 213(1), 1-9. doi: https://doi.org/10.1016/j.bbr.2010.04.017

Hosťovecký, M., & Babušiak, B. (2017). Methodius in Trnava Brain activity: beta wave analysis of 2D and 3D serious games using EEG. JAMSI, 13(2), 39-53. doi: https://doi.org/10.1515/jamsi-2017-0008

Hübner, L., Godde, B., & Voelcker-Rehage, C. (2018). Older adults reveal enhanced task-related beta power decreases during a force modulation task. Behav Brain Res, 345, 104-113. doi: https://doi.org/10.1016/j.bbr.2018.02.028

Jia, X., & Kohn, A. (2011). Gamma rhythms in the brain. PLoS Biology, 9(4), e1001045. doi: https://doi.org/10.1371/journal.pbio.1001045

Knyazev, G. (2012). EEG delta oscillations as a correlate of basic homeostatic and motivational processes. Neuroscience and Biobehavioral Reviews, 36, 677-695. doi: https://doi.org/10.1016/j.neubiorev.2011.10.002

Kumar, J., & Bhuvaneswari, P. (2012). Analysis of electroencephalography (EEG) signals and its categorization-a study. Procedia Engineering, 38, 2525-2536.

Ludyga, S., Gronwald, T., & Hottenrott, K. (2016). Effects of high vs. low cadence training on cyclists’ brain cortical activity during exercise. Journal of Science and Medicine in Sport, 19(4), 342-347. doi: https://doi.org/10.1016/j.jsams.2015.04.003

Madrid, C. (2010). Historia de la teoría del caos contada para escépticos. Encuentros Multidisciplinarios, 34, 1-15.

Maureira, F. (2017). ¿Qué es la inteligencia? Madrid: Bubok Publishing.

Maureira, F., Díaz, H., Flores, E., Gavotto, O., & Hadweh, M. (2020a). Variaciones de las dinámicas no lineales de las ondas gamma durante la resolución de una prueba de atención tras la aplicación de ejercicio físico. Retos, 37, 320-325.

Maureira, F., Flores, E., Díaz, H., Barroso, H., Rueff, C., Bravo, P., et al. (2020b). Efectos de una sesión de ejercicio físico sobre la actividad no lineal de las ondas cerebrales en estado basal. Retos, 38, 180-187.

Pidal, M. (2009). La teoría del caos en las organizaciones. Cuadernos Unimetanos, 18, 29-33.

Pikovsky, A., Rosenblum, M., & Kurths, J. (2001). Synchronization: a universal concept in nonlinear sciences. Cambridge: Cambridge University Press.

Tiago-Costa, E., Quelhas-Costa, E., & Santos-Baptistas, J. (2016). Changes in EEG amplitude (Alpha and Beta waves) with Thermal environment. DYNA, 83(197), 87-93. doi: http://dx.doi.org/10.15446/dyna.v83n197.57590

Wilmore, J., & Costill, D. (2004). Fisiología del esfuerzo y del deporte. Barcelona: Paidotribo.

Zhang, H., Watrous, A., Patel, A., & Jacobs, J. (2018). Theta and alpha oscillations are traveling waves in the human neocortex. Neuron, 98, 1269-1281. doi: https://doi.org/10.1016/j.neuron.2018.05.019

Publicado
2021-01-01
Cómo citar
Maureira Cid, F. (2021). Efectos de una sesión de ejercicio aeróbico sobre las correlaciones no lineales del cerebro en reposo (Effects of an aerobic exercise session on non-linear correlations of resting brain). Retos, 39, 585-591. https://doi.org/10.47197/retos.v0i39.81363
Sección
Artículos de carácter científico: trabajos de investigaciones básicas y/o aplicadas

Artículos más leídos del mismo autor/a